История подъемно-транспортных механизмов

                                                                   

                                                             МАМИ

              Кафедра истории науки и техники.

 

                         Реферат по теме:

   «История подъемно-транспортных  механизмов»

                                  (Лифтов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                            Выполнил: Лебедев А.Ю.

                                                                                           1-Ат-8 

                                                                                                           Преподаватель:

                                                                  Москва 2012                                                                                                                   

Лифт (англ. lift — поднимать) — разновидность грузоподъёмной машины, предназначенная для вертикального или наклонного перемещения грузов на специальных платформах, передвигающихся по жёстким направляющим.

Самыми древними средствами для перемещения грузов считаются катки, рычаги и рампы. По существующим данным они использовались еще во времена, когда производилось строительство дольменов (они, считаются первыми каменными постройками, возведенными человеком). Находили применение эти грузоподъемные механизмы и для установки гигантских скульптурных композиций в ассирийских храмах, а так же дворцах, и при возведении знаменитых египетских пирамид. Механизмы и устройства того времени поднимали на вершину усыпальниц каменные глыбы весом, превышающим 90 килограмм, высота последней остановки подъемного механизма, достигала 150 метров.

Более сложные механизмы, предполагающие использование промежуточного элемента, наподобие ворота и блока, появились несколько позже. Появление устройства, считающегося прообразом современного строительного подъемного крана, датируется V веком до нашей эры. Приспособление было изобретено древними греками и получило название «геранос», что в переводе с греческого языка означает «журавль».

Греческий геранос использовался не только в сфере строительства. Он находил свое применение и при театральных зрелищах, по ходу действия которых поднимали декорации и актеров.

Что касается рычажных подъемников, являвшихся «предками» современных стрелковых кранов, они изначально появились в странах Востока. В Китае и Индии с их помощью осуществлялся подъем воды. Там же еще до начала новой эры в древнем Китае широко использовались механические вороты (как вертикальные, так и горизонтальные), работающие от ручного привода.

Также достоверно известно, что во дворце римского императора Нерона также был подъемник, служащий для подъема не только грузов, но и людей. Нерон питал слабость к театральным действам, которые часто и устраивал у себя во дворце. Подъемник использовался для доставки на сцену театра актеров и декораций. Им пользовались не только при подготовке спектакля, но и во время него. Как и подъемник в Геркулануме, он приводился в действие мускульной силой людей.

    Из свидетельств  очевидцев гладиаторских боев  известно, что лифты применялись  в римском Колизее для того, чтобы поднимать на поверхность  арены гладиаторов и животных. Современные исследователи установили, что в Колизее существовали 12 лифтов, приводимых в движение  рабами при помощи системы  блоков. На рисунке показана принципиальная  схема римских лифтов, а также  фотография шахты лифты в Колизее.

Древнеримский подъемник.

   Из трудов Филона  Александрийского мы узнаем, что  в его эпоху (1 век н.э.) в Александрии  Египетской существовал механизм, предназначенный для подъема  воды из реки, по принципу действия  напоминающий лифт.

Подъемник в Александрии Египетской.

Есть свидетельства о существовании лифта в Синайском монастыре (Египет, VI век н.э.), по некоторым источникам, он представлял собой плетеную клеть, подвешенную на пеньковых веревках, и приводился в действие колесом, вращаемым ослами.

Более поздние упоминания о лифтах датируются первой четвертью XVIII века (во Франции) и XVII века (лифт Виндзорского замка в Великобритании, «Летающий стул» Велайера в одном из парижских дворцов). В XVIII веке пассажирские лифты начали применяться в Российской империи (лифты дворцовых построек Царского Села, подмосковной усадьбы Кусково, подъёмные стол и кресло в петродворцовском Эрмитаже). В 1795 году И. П. Кулибин разработал конструкцию винтового пассажирского лифта (подъёмных и спускных кресел) для Зимнего дворца. В 1816 году лифт был установлен в главном доме подмосковной усадьбы Архангельское. Всё эти подъемники использовали тяговую силу человеческих мышц.

Совершенствование конструкции лифта осуществлялось параллельно с научно-технической революцией - изобретение парового и электрического двигателей, появление двигателя внутреннего сгорания, создание пневматического привода, открытие новых материалов (в том числе синтетических) и новых видов топлива и т.д.

В 1800 году американец, владелец шахты по добыче каменного угля, сделал шаг вперед в лифтостроении, и освободил человека и животных от тяжкой доли. Он придумал первый паровой лифт. В 1835 году этот паровой лифт вошёл в обиход фабричного грузоподъемного дела в Англии, а потом получил распространение в США. 1845 г. - Вильям Томсон разработал первый гидравлический лифт.

Первый паровой лифт.

В 1852 г. Элайша Грейвс Отис (1811 - 1861) изобрёл лифт, который обладал безопасным тормозом, лифт не падал даже в том случае, если отбрасывались тросы. В жизни Отис сменил много профессий: был строительным рабочим, работал на лесопилке, строил кареты, служил на мебельной фабрике, выпускавшей кровати. Именно здесь в 1852 году его попросили сконструировать подъёмник для доставки досок на второй этаж. Тут Отис и сделал свое ключевое изобретение. Он прикрепил трос к платформе подъёмника через плоскую пружину вроде рессоры (пригодился опыт работы с каретами). А по бокам подъемника установил зубчатые рельсы. Под весом даже пустой платформы пружина выгибалась и спокойно проходила между рельсами. В случае же обрыва каната пружина, распрямившись, своими концами застревала в зубцах рельсов, предотвращая падение. Отис назвал свой подъёмник "безопасным лифтом" и основал небольшую мастерскую по производству таких лифтов. Фирма "Отис" и сейчас весьма известна в этой области техники.

В 1854 году Отис придумал рекламный трюк для оживления спроса на продукцию фирмы. В одном из выставочных залов Нью-Йорка, где имелся высокий купол, между двумя опорами высотой 12 метров двигалась подъёмная платформа. На вершине сооружения стоял помощник, державший в руке длинный меч. На платформе среди бочек и ящиков стоял сам изобретатель во фраке и в цилиндре. Паровая машина подтягивала платформу на самый верх, и ассистент по команде Отиса обрубал канат мечом. Платформа устремлялась вниз, но через метр-два автоматика со страшным скрежетом срабатывала и останавливала падение. Отис снимал цилиндр и кланялся публике.

Через три года "Компания паровых подъёмников Отиса" установила первый свой пассажирский лифт в пятиэтажном магазине на Бродвее. Лифт брал до пяти человек и вез их со скоростью 20 сантиметров в секунду.

  Паровой лифт фирмы Otis Elevator

 

Когда началось строительство небоскрёбов, самого Отиса уже не было в живых. В первых небоскрёбах чаще применяли гидравлические лифты без каната: поршень, ходящий в длинном цилиндре, под напором воды выталкивал кабинку вверх. Такая система применялась в домах не выше 20 этажей - слшком глубокую шахту для цилиндра приходилось выкапывать под фундаментом: такой же глубины, какую высоту имел дом. Зато гидравлические лифты ходили в 20 раз быстрее, чем лифты системы Отиса. Кроме того, через некоторое время гидравлику усовершенствовали, разместив цилиндр горизонтально, а поршень через систему блоков тянул канат, поднимавший кабину. Гидравлический лифт был изобретен во Франции и впервые показан на Всемирной выставке в Париже в 1867 году. Позже его установили на Эйфелевой башне.

В 1859 году фирма "Отис" поставила в отеле "Пятая авеню" винтовой лифт. От подвала до чердака здание пронизывал огромный металлический винт, а кабина ходила по нему как гайка. Винт вращался через шкив ремнём от паровой машины, стоявшей в подвале. Когда винт вращался вправо, кабина шла вверх, влево - вниз. Чтобы кабина не вращалась вместе с винтом, вдоль одного ее угла в шахте лифта проходил рельс-ограничитель. Но эта система оказалась медленной, неудобной и дорогой. Было смонтировано только два таких лифта. В отеле он был заменен в 1875 году.

В 1867 году на Всемирной выставке в Париже были впервые показаны гидравлические лифты, которые имели ряд преимуществ по сравнению с канатными. Позже такой лифт установили на Эйфелевой башне. На этих лифтах удалось достичь высокой скорости движения кабины — до 3,5 м/с, но из-за значительной первоначальной стоимости и эксплуатационных расходов пришлось от них отказаться.

В 1878 году был изобретён ограничитель скорости, позволяющий включать ловители при превышении номинальной скорости.

Первый электрический пассажирский лифт был изготовлен немецкой фирмой "Сименс и Гальске" в 1880 году. Он поднимался на высоту 22 метра за 11 секунд. Первый электрический лифт фирмы "Отис" был смонтирован в одном из нью-йоркских небоскрёбов в 1889 году. Отныне проблема подъема больше не сдерживала рост зданий вверх. Самый высокий небоскреб США ("Сирс Тауэр" в Чикаго) имеет 106 лифтов, 16 из которых - двухэтажные, то есть принимают и высаживают пассажиров сразу с двух этажей. Два экспресс-лифта для посетителей смотровой площадки на крыше преодолевают 412 метров за минуту и несколько секунд.

Вывод:

Изобретение лифтов важный этап в развитии подъемно-транспортного машиностроения, результатом которого является  освоение человеком все больших высот в горно-добывающем деле(шахты),строительстве(без лифта создание и эксплуатацию высотных зданий (небоскребов) невозможно представить).

В наше время ведутся работы над строительством космического лифта, который бы позволил  отправлять с поверхности планеты грузы на орбиту Земли. Это кажется невероятным, но в прошлом лифты тоже считались чудом техники.